sääennustusmalleilla

Sääennustusmallit ovat numeerisia malleja, jotka kuvaavat ilmakehän tilaa ratkaisemalla liikettä, lämpötilaa, kosteutta ja muita ilmastonmuuttujia kuvaavia matemaattisia yhtälöitä. Ne käyttävät suuria määriä havaintoja sekä ilmakehän tilaa kuvaavia ehtoja ja pyrkivät ennustamaan säätilan kehittymisen ajan funktiona tunnettujen fysiikan lakien mukaan.

Mallien toiminta perustuu datan assimilointiin ja ratkaisuun numeerisilla menetelmillä. Datan assimilointi tarkoittaa havaintojen yhdistämistä mallin nykyiseen tilaan siten, että malli alkaa liiketoiminsa hyväksyttävällä alkuperäisellä tilalla. Sitten ilmamallin avulla lasketaan tilan muutos ajan kuluessa, käyttäen yksiköissä ja rajapinnoissa määriteltyjä ehtoja sekä aaltomaisia ja diffuusioon perustuvia menetelmiä.

Sääennustusmallit voidaan jakaa globaalisiin malleihin, jotka kattavat koko maapallon, sekä alueellisiin malleihin, jotka on suunniteltu tarkempaa kuvausta tietylle alueelle. Globaalit mallit toimivat usein yhteistyössä useiden analyysi- ja tuotantoratkaisujen kanssa, ja ne voivat tarjota lähtöarvoja kehittyneille alueellisille malleille. Yleisiä malliperheitä ovat sekä fysiikan parametrisaatiot että resoluutio; pienemmällä resoluutiolla piirretään suurempia ilmiöitä, mutta yksityiskohdat voivat jäädä epätarkoiksi.

Ennusteen epävarmuutta kuvataan usein ensemble-ennusteilla, joissa samaa mallia ajetaan useilla eri aloitustilanteilla tai slightly muokatulla fysiikalla. Tulokset yhdistetään jälkikäsittelyllä ja virheenkorjauksilla, jolloin saadaan todennäköisyyspohjaisia sekä arviota sääennusteen luotettavuudesta. Sääennustusmallit ovat keskeisiä työkaluja monille aloille, kuten lentoliikenteelle, maataloudelle ja energiantuotannolle, sekä hätätilanteiden hallinnalle.